從歷史上看解決金屬材料可靠性問題一直是金屬材料科學家和工程師的一個古老和長期的追求，因為他們的影響金屬材料安全?？紤]到結(jié)構(gòu)金屬材料由于微裂紋等損傷的擴散而不可逆地隨時間降解，其增長最終導致失效。而且大多數(shù)時候，這些內(nèi)部缺陷或損傷都是深藏在金屬材料內(nèi)部的，很難察覺和修復。最近，人們對具有自愈能力的金屬材料產(chǎn)生了極大的興趣，因為這種性能可以潛在地延長金屬材料的使用壽命，最小化更換成本，提高產(chǎn)品的安全性和可靠性。因此，擁有具有內(nèi)在自我修復能力的金屬材料——一種仿生愈合功能，可以避免失敗，并延長組件和結(jié)構(gòu)的使用壽命。
盡管金屬材料自愈能力是生物起源的生物體的獨有特性，不容易在非生物材料中實現(xiàn)，但人們正在不斷努力模仿天然材料，并將自愈能力集成到聚合物和聚合物復合金材料中。自工程愈合性能用于封閉和愈合材料在使用過程中產(chǎn)生的裂縫，已在膠結(jié)材料和聚合物材料中描述。自修復方法主要是通過表面改性或通過與鎳鈦合金等其他智能材料創(chuàng)建復合金材料而獲得的，這些方法被用于金屬和其他無生命材料中。例如，通常保護鋁(Al)和鈦(Ti)等金屬表面不受腐蝕的氧化膜的損傷，可以通過空氣中的再氧化來修復，這可以看作是一種自我修復形式。通過將焊錫材料封裝到金屬基體中獲得的自愈合性能也得到了鑒定。
在金屬材料和其他一些析出形成系統(tǒng)進行適當?shù)臒崽幚砗?，也觀察到了商業(yè)鋁合金的自愈合行為。愈合可以通過外部能量來源來啟動，如子彈穿透[17]的情況所示，彈道沖擊通過允許離聚物的自愈合導致材料局部加熱。已經(jīng)開發(fā)了幾種不同的策略來傳授自愈功能，近年來，涉及自愈材料各個方面的出版物數(shù)量顯著增加?？偟膩碚f，絕大多數(shù)的文章都是關于高分子復合材料和水泥材料的。金屬系統(tǒng)領域的研究仍處于起步階段。然而，自愈合金屬材料(如鈦)的出現(xiàn)要求具有生物相容性，并在此進行了探索，這為傳統(tǒng)上由金屬材料主導的金屬和生物特性的理想結(jié)合提供了一個令人興奮的范例。根據(jù)愈合方法的不同，金屬系統(tǒng)的自愈合可以分為兩類:(i)內(nèi)在的，能夠愈合裂縫或修復金屬本身的損傷;(ii)外在的，必須預先嵌入愈合劑。
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